Il processo di saldatura C.M.T. Cold Metal Transfer
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Il processo di saldatura C.M.T. Cold Metal Transfer
Il processo di saldatura C.M.T. Cold Metal Transfer Arroweld Italia Spa Distributore in esclusiva per l‘Italia Dal 1993 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo di saldatura CMT Processo CMT Dal 2002 configurazione R&D Dal 1999 R&D base Acciaio Alluminio S.F.I. Spatter-free Ignition Innesco senza spruzzi Microsaldatura Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – la storia z 36 ingegneri e ricercatori coinvolti nel progetto z Core team composto da 21 sviluppatori hardware & software z Supporto intensivo di altri 15 membri, oltre agli addetti alla logistica, alla produzione, alla creazione delle attrezzature z Investimenti per lo sviluppo della produzione di serie del processo CMT: 39 uomini / anno z 21 brevetti Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo di saldatura CMT Definizione C.M.T. = Cold Metal Transfer “Processo di saldatura a filo continuo sotto protezione di gas (GMAW) in tecnologia inverter digitale con trasferimento freddo di metallo (cold metal transfer) mediante il controllo meccanico dell’arco voltaico” z Processo di saldatura Short Arc con una modalità completamente nuova di distacco della goccia (controllo meccanico dell’arco voltaico) z Trasferimento del metallo con un apporto termico ridotto rispetto al tradizionale processo GMAW Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Processo CMT – comparazione Differenze rispetto alla saldatura MIG/MAG convenzionale z z z Il trasferimento del materiale avviene con corrente prossima allo zero Il movimento del filo è per la prima volta integrato nel controllo di processo Il movimento all‘indietro del filo assiste e controlla il distacco della singola goccia t = 0 ms t = 4,59 ms t = 6,21ms t = 7,56 ms t = 11,34 ms t = 13,23 ms t = 13,77 ms t = 14,31 ms Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Short arc Short circuit vD Arc burn time t IS t US t T Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT vD t IS Short arc Breakup Arc burn time t US t T Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Controllo meccanico dell’arco di saldatura Nel CMT, oltre al controllo elettronico dei parametri elettrici (tensione, corrente, velocità di avanzamento del filo) il movimento del filo è per la prima volta parte fondamentale del controllo del processo. Remote controller Serial data bus Wire buffer Wire drive Control, monitoring AC-Servomotor Digital actual value Actual value (U/I) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Processo CMT - comparazione Saldatura MIG/MAG convenzionale z Regolazione della lunghezza d‘arco attraverso il controllo della tensione Svantaggio: Influenza delle condizioni superficiali del pezzo. Inoltre, la velocità di saldatura ha notevole influenza sulla tensione. CMT z Regolazione e monitoraggio della lunghezza d‘arco attraverso un controllo meccanico. Vantaggio: la lunghezza d‘arco è indipendente dalle influenze della superficie del particolare da saldare e dalla velocità di saldatura. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Controllo della lunghezza d’arco MIG arco pulsato CMT IS= 81 A US=11,2 V AlSi5 1,2 mm wfs= 5 m/min IS= 111 A US=17,87 V z Controllo preciso della lunghezza d‘arco z Praticamente prossimo alla saldatura senza spruzzi z Elevatissima stabilità d‘arco Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Controllo della lunghezza d’arco >>> vedi filmato >>> vedi filmato Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Lunghezza d’arco z z Finestra di tolleranza molto ampia ad esempio rispetto alla velocità di saldatura Anche al variare della velocità periferica di saldatura, il risultato rimane costante rispetto alle impostazioni originali >>> vedi filmato Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Lunghezza d’arco Variazione dello Stickout nel CMT dl Avg. wfs t act. wfs t US t T Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Lunghezza d’arco Variazione dello Stickout con arco pulsato dl wfs t IS T t Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Innesco dell’arco z z Velocità della sequenza di innesco approssimativamente doppia rispetto ad un sistema tradizionale Fusione accelerata del materiale base >>> vedi filmato Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Combinazioni z Combinazione del processo CMT con l’arco pulsato - per influenzare l’apporto termico e la geometria della saldatura z Importante per permettere il corretto riempimento dei gap e incrementare la velocità di saldatura >>> vedi filmato Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Combinazioni CMT-Cycle Puls-Cycle Circuit phase 2 Arc burning phase Boost phase wfs Circuit phase 1 Plasma phase t IS t US t Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Processo CMT – range di applicabilità z Il limite superiore è determinato dall’inizio della saldatura con trasferimento globulare z Il limite inferiore è determinato dai requisiti della saldatura (penetrazione minima richiesta) z Con il CMT + Pulse il range di potenza dell‘arco pulsato può essere incrementato. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Capacità di riempimento del gap z Un minore apporto termico permette di ridurre la deformazione dei componenti ed incrementa la possibilità di saturare gap elevati Materiale base Spessore MB Materiale d‘apporto Gas di protezione Velocità di saldatura DC01 (zincatura elettrolitica) 0.8 / 1.5 mm CuSi3 / 1.0 mm Argon 1.0 m/min (39.37“/min) Nota: Le normative e i capitolati costruttivi delle case automobilistiche impongono un limite ai gap degli accoppiamenti. Pur essendo la tecnologia CMT in grado di riempire i gaps, i giunti potrebbero non essere conformi in partenza. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Gap bridgebility CMT: Spessore delle lamiere: Gap: 1.0 mm 1.3 mm AC – MIG: Spessore delle lamiere: Gap : 1.2 mm 1.2 mm Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Range di applicabilità del CMT z Saldatura senza necessità di supporto a rovescio (giunti testa-testa) grazie al basso apporto termico Short arc Corrente di saldatura 96 A Tensione 17.0 V CMT Corrente di saldatura 84 A Tensione 13.5 V Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Aspetto della saldatura z Saldatura e brasatura praticamente senza spruzzi grazie a differenze significative del processo CMT z Deformazione delle lamiere ridotta Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Saldatura di lamiere con spessori differenti (CMT brazing) 0.8 mm 4.5 mm z Saldatura di acciai – CMT Brazing z Spessore delle lamiere 0.8 and 4.5 mm z Velocità di saldatura 50 cm/min (19.7”/min) z Materiale d’apporto CuSi3 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Caratteristiche rivoluzionarie del processo CMT Riduzione delle emissioni nocive Minore apporto termico significa anche riduzione dei valori delle emissioni di sostanze nocive. Le concentrazioni delle sostanze nocive studiate sono, nel caso della saldatura CMT, notevolmente inferiori rispetto ai valori di concentrazione della saldatura MIG. Quasi il 90% di solfato metallico in meno ed una riduzione fino al 63% dello zinco rispetto alla tecnologia short arc tradizionale. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Equipaggiamento di un‘applicazione CMT in configurazione robot o automatizzata Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Wire buffer Robacta Drive CMT Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Wire Buffer CMT z z z Funzione: permette il movimento coordinato dei due sistemi di traino, disaccoppiandoli, ed assicura una rapida caratteristica dinamica del servo-motore in AC Mette a disposizione una riserva di filo aggiuntiva Garantisce un’alimentazione del filo precisa e priva di resistenze Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Variabili del sistema Wire Buffer CMT z z Il set wire buffer può essere adattato alle varie lunghezze dei bracci robot Il set di installazione permette di regolare con precisione la lunghezza del fascio cavi in funzione della tipologia di robot KDIF Nr. 0820-111 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Unità torcia push-pull CMT: una soluzione innovativa z Torcia Robacta Drive CMT z Servo motore in AC ad alta dinamica per l’alimentazione del filo z Motore senza ingranaggi per una lunga vita lavorativa z Tensione del filo accurata e riproducibile z Alimentazione del filo precisa e costante grazie al controllo digitale della velocità z Pulsanti di comando sul corpo torcia z Numerosi corpi torcia con dimensioni e geometrie personalizzabili per ogni esigenza Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema TPS 3200 / 4000 / 5000 CMT TPS 3200 / 4000 / 5000 CMT Multi Voltage z Configurazione CMT integrata – comprende componenti harware & sofware z Controllo digitale con microprocessore z 3 tipologie operative: Standard / Pulse / CMT Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Traina filo VR 7000 CMT • LHSB (local high speed bus): connessione traina filo – unità Robacta Drive CMT • Selezione del servo motore in AC Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Gruppo di raffreddamento integrato FK 4000R • Raffreddamento ottimale della torcia di saldatura Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Controllo remoto RCU5000i z z z z z z Selezione programma Ottimizzazione e gestione dei programmi (jobs) Ottimizzazione delle curve caratteristiche Funzione Q-Master Documentazione 3 tipologie di processo: Standard / Pulse / CMT Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Fascio cavi CMT z Robacta Drive CMT 4,25m / 6,25m / 8,25m F++/ G z Opzione guaina guida filo esterna per una rapida sostituzione e manutenzione Prolunga generatore – traina filo CMT z Cavi di connessione con lunghezze di 1,7 m / 4m / 8 m – 95 mm² Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Robacta Drive CMT gascooled Corrente in saldatura CO2 ArCO2 Duty Cycle 320A 260A 60% 250A 200A 100% Fascio cavi: Robacta Drive CMT G F/4,25m Robacta Drive CMT G F/6,25m Robacta Drive CMT G F/8,25m KDIF Nr. 0832-79 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Robacta Drive CMT gascooled z Utilizzo possibile solo con torce MTG 2500 e MTG 4000, 22° e 36° z Different TCP than Robacta Drive CMT W KDIF Nr. 0832-79 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Robacta Drive CMT Pro z E‘ equipaggiata come standard con il touch-sensor nell‘ugello gas z Il contatto tra il particolare da saldare e l‘ugello gas è gestito attraverso il segnale touch-sensing dal controllore del robot z Il segnale è trasmesso via cavo KDIF Nr. 0802-103 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Robacta Drive CMT Pro Vantaggi: z Non è più richiesto il kit gas nozzle positioning nel traina filo z Il kit gas nozzle positioning può essere montato su tutti i corpi torcia z Il kit gas nozzle positioning è disponibile separatamente come ricambio Requisiti: z Per utilizzare il sistema Robacta Drive CMT Pro è necessario che sia installato sul traina filo CMT il firmware: OFFICIAL SR43 V1.02.41 o versione superiore KDIF Nr. 0802-103 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Staffe di supporto per unita Robacta CMT KDIF Nr. 0542-75 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Nuovi set drive CMT originali z Il nuovo set drive CMT è specifico per i diversi materiali ed include il kit guida filo Vantaggi: z Meno componenti z Maggiore vita lavorativa del sistema guida filo KDIF Nr. 0712-98 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – il sistema Robacta Drive CMT PAP G/W Disponibile alla fine del secondo quadrimestre 2009 (gas- e watercooled) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – Interfacciabilità z Interfaccia Robot ROB5000 z Field bus version, Ethernet z Device Net, Can Bus, Profi Bus etc. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale Generatore con traina filo integrato Torcia Pull-Mig integrata nel fascio cavi Wire buffer integrato nel fascio cavi CMT Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale z Il Wire buffer è protetto da una custoria in cuoio z Il wire buffer può essere appeso ad un balancer z Fascio cavi PullMig con 2 metri di lunghezza utile per l‘operatore 2 m length Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale z Il servo-motore in AC è integrato nella torcia z Peso ridotto di 300 g rispetto allo standard PullMig (circa 1,9 kg) z Potenziometro integrato z Regolazione del sistema di alimentazione filo semplificata Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale Regolazione Push Pull PPU 28 z Controllo della corrente di saldatrua attraverso un potenziometro PPU 29 z Controllo della corrente di saldatura attraverso un tasto sinergico Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale Facilità di gestione z Modalità sinergica z CMT Pulse / caratteristiche CMT z Non è necessario il comando remoto RCU 5000i Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale PullMig CMT G 4,047,469 PullMig CMT G/F/4m 4,047,470 PullMig CMT G/F/6m 4,047,471 PullMig CMT G/F/8m Vantaggi z z Costruzione del sistema semplificata (non è necessario il gruppo di raffreddamento) Utilizzabile anche per applicazioni in modalità standard e pulsata KDIF Nr. 0823-112 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale PullMig CMT with Up/Down Tasti Up/Down nella torcia PullMig CMT gase watercooled ora disponibili Vantaggi: z I tasti Up/Down permettono di regolare con precisione la corrente durante la saldatura. z I tasti Up/Down permettono di selezionare i diversi programmi in modalità job. KDIF Nr. 0823-112 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – configurazione manuale CMT – curve che non possono essere usate con la versione TPS 2700 CMT (potenza insufficiente) z z z z z z z z z z z z PGM 879 (CMT + P) AlMg 4,5 Mn 1,2 PGM 883 (CMT + P) CuAl 8 1,0 PGM 884 (CMT + P) CuSi 3 1,0 PGM 923 (CMT) CuSi 3 1,0 PGM 933 (CMT) CuNi 30 Fe 1,2 PGM 970 (CMT) CuAl 8 1,2 PGM 981 (CMT) G3Si1 1,2 PGM 1011 (CMT +P) Ti6 Al 4 V 1,2 PGM 1023 (CMT +P) CuAl 8 1,0 PGM 1097 (CMT) G3Si 1 1,2 PGM 1098 (CMT) G3Si 1 1,2 PGM 1101 (CMT + P) (Mn E 21) 1,2 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Principio base z Saldatura lato alluminio z Brasatura lato acciaio Brasatu ra Saldatura Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Aluminium z Saldatura d‘angolo z Spessore lamiere 1,5 mm z Vs = 60 cm/min Aluminum Steel Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Esame della fase intermetallica (IMP) Comparazione: Al 99,5: durezza: ~ 40 HV Fe: durezza: >140 HV Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Obiettivi della connessione z Formazione di una fase intemetallica (IMP) < 5 µm z Composizione della IMP (θ - phase is to prefer) ⇒ Leggera influenza della fase intermetallica nel comportamento meccanico/tecnologico della connessione Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Formazione della fase intermetallica (IMP) Materiale d‘apporto Al Fase intermetallica (IMP) Materiale base Fe Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Fase intermetallica caratteristica z Morfologia z Spessore 1,7 µm Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio z Comportamento sotto carico dinamico z Elevata influenza dipendente dalla forma del giunto Overlap weld DX 54 / AA 6016 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Prove meccaniche La rottura avviene nella ZTA dell‘alluminio, parzialmente nel materiale base dell‘alluminio Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Resistenza alla corrosione z 120 ore di test in nebbia salina (SST) – umidità costante (acc. to DIN 50021/SS) filler material Rm [MPa] without corrosion Rm [MPa] with corrosion 4043 148 83 COX 165 161 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio z z z Elevata stabilità Analisi della deformazione Crash test su profili Analysis for the shaping Crashtest Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – acciaio con alluminio Giunzione da entrambi i lati geometria del giunto Lamiera in acciaio (1) Lamiera in alluminio (2) Joining zone Brazing zone Welding zone Brittle seam because of IMP <2µm Steel sheets(1) Dettaglio Al- filler metal(3) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Vantaggi • Costo del gas CO2 più basso rispetto alle miscele • Buona penetrazione • Disponibile praticamente ovunque Svantaggi • Formazione di spruzzi • Ossidazione della superficie del giunto • Maggiore formazione di scoria e silicati sulla superficie del giunto Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Formazione di spruzzi con processo short arc convenzionale Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Giunto d‘angolo in posizione piana / th. = 2 mm / short arc Parametri di saldatura short arc Filo: G3Si-1 / ER70-S6 / 1,0mm Gas: 100% Co2 Alim. filo: 10m/min Vel. Sald.: 100cm/min Corrente: 218 A Tensione: 24 V Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Giunto d‘angolo in posizione piana / th. = 2 mm / CMT arc Parametri di saldatura short arc Filo: G3Si-1 / ER70-S6 / 1,0mm Gas: 100% Co2 Alim. filo: 10m/min Vel. Sald.: 100cm/min Corrente: 218 A Tensione: 24 V Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Comparazione della superficie del giunto (CO2 100%) Processo MAG standard Processo CMT Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 CMT MAG convenzionale z Riduzione della corrente prima del corto z Distacco delle gocce non controllato z Variazione della frequenza di corto circuito z Notevoli spruzzi circuito z Trasferimento delle gocce controllato z Frequenza di corto circuito estremamente stabile Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Rimozione dell‘ossidazione superficiale „slag hammer“ Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT – saldatura con CO2 Dimostrazione del metodo di rimozione dell’ossidazione superficiale Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT z Storia z Processo z Sistema z Configurazione manuale z Acciaio con alluminio z Saldatura con CO2 z Applicazioni Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Tipologie di giunto z z z z Lamiere sovrapposte Testa-testa Lembi rilevati Giunti d’angolo Posizioni z PA z PB z PC z PG Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - campo di applicazione z Applicazioni principali: z Saldatura ad arco di particolari sottili (aluminio, acciaio, CrNi) z Saldatura ad arco di particolari aventi spessori sensibilmente diversi fra loro z Brasatura ad arco (MIG Brazing) senza spruzzi (Spatter-free) z Unione di acciaio con alluminio z Cladding (placcatura ad arco) z Materiali base e d’apporto z E’ possibile saldare tutte le tipologie di materiale base e d’apporto normalmente impiegati nella saldatura GMAW Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Serbatoio in alluminio AlMg 3 t=2mm Al Si 5 Ø1,2mm 150cm/min PA Butt joint Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Scala in alluminio AlMg Si 0,5 Al Si 5 Ø1,2mm 150cm/min PG Fillet weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Aluminium framework AlMgSi 0,7 t=1,5mm AlSi 5 Ø1,2mm 85cm/min PG Overlapping weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Pannelli isolanti in alluminio AlMgSi 1,0 t=2mm AlMg 5 Ø1,2mm 80cm/min PB Overlapping weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Scambiatori in Al AlMg Si 2,4mm t=3mm AlSi 5 Ø1,2mm 150cm/min PB Fillet weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Concrete anchor 1.4401 1.3343 Ø 0,9mm 150cm/min PB Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Pipe compensator 1.4571 Pipe t=3mm Compensator t=0,4mm Materiale d‘apporto: ER 316 Si Ø1,0mm 100cm/min Vel. saldatura: PA Posizione: Tipologia di giunto: Butt joint Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Stove pipe 1.4301 t=1,0mm ER 308L Si Ø1,0mm 100cm/min PA Butt weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Beer tank Materiale: 1.4301 Materiale d‘apporto: G 19 9 L Si / ER 308 L Si Ø1,0mm 165cm/min Vel. saldatura: PA Posizione: Tipologia di giunto: Butt weld, Overlapping weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Drop cup Componente: 1.4301 Materiale: Materiale d‘apporto: G 19 9 L Si / ER 308 L Si Ø1,0mm 150cm/min Vel. saldatura: PA, PB Posizione: Tipologia di giunto: Fillet weld, Edge weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Steel furniture S 235 JR G3 Si1 Ø1,0mm 80cm/min PF Fillet weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Hydraulic hose 1.4404 1.4430 / ER 316 Ø1,0mm 40cm/min PA Fillet weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Container doors DX 51 D + Z 275 N CuSi 3 Ø1,0mm 150cm/min PA Butt weld, Fillet weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Control cabinet Materiale: DX 53 + Z 100 Materiale d‘apporto: CuSi 3 Ø1,0mm Vel. saldatura: 80cm/min Posizione: PG, PB Tipologia di giunto: Fillet weld, Edge weld Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Materiale: Materiale d‘apporto: Vel. saldatura: Posizione: Tipologia di giunto: Roof gutter drain tube Hot-dipped t=0,5mm CuSi 3 Ø1,0mm 190cm/min PB Butt joint Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Componente: Fire doors Materiale: DX 53 + Z 140 Materiale d‘apporto: CuSi 3 Ø1,0mm Vel. saldatura: 100cm/min Posizione: PG Tipologia di giunto: Butte weld between flanged plates Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Saldatura spessori sottili z z z z z Saldatura testa - testa di alluminio Spessori 0.8 mm / .032” Velocità di saldatura 1.50 m/min (59”/min) Saldatura senza necessità di supporto a rovescio Completa penetrazione senza collasso del vertice Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni CMT-Brazing C.M.T. MIG - Pulse z Comparazione: z Sopra: CMT-brazing z Sotto: Standard MIG-brazing z Vantaggi z Spatter-free z Aspetto uniforme z Apporto termico ridotto = minore deformazione Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni CMT-Brazing z z z z minore apporto termico – quindi minore deformazione virtually spatter free – saldatura senza spruzzi alcune parti dell‘attrezzatura di fissaggio possono essere eliminate reale riproducibilità dei risultati in produzione Minimo cordone Dopo la lavorazione Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni CMT-Brazing (C – pillar) Zona termicamente alterata MIG - brazing su robot CMT (terzo test con brazing) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni Automotive – body in white VW Emden brazing su Nuova Passat Vantaggi: prossimi alla totale assenza di spruzzi, produzione assicurata (1200 Pezzi/giorno) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni CLADDING - placcatura ad arco a basso apporto termico Riporto di Inconel 625 su albero in acciaio Grazie al CMT è possibile contenere sensibilmente il rapporto di diluizione Vantaggi: • Riduzione del numero di passate, di norma è sufficiente un solo strato sottile • Riduzione del materiale d’apporto (= diminuzione costi) • Riduzione tempistiche di esecuzione della placcatura e della rettifica Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il processo CMT - applicazioni CLADDING - placcatura ad arco Riporto con GMAW standard 3.4 mm 3.7 kg/h Riporto con CMT puro Altezza media del riporto Tasso di deposizione oraria 4.2 mm 5.6 kg/h 14.15% Contenuto medio di Ferro [%] a 0,8 mm 2.45% 15,40% Contenuto medio di Ferro [%] a 2,4 mm 2.79% 14.60% Contenuto medio di Ferro [%] a 3.2 mm 2.71% Il saggio eseguito in modalità CMT pura dimostra la più bassa presenza di ferro proveniente dalla diluizione del materiale base. Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Il sistema di saldatura CMT I vantaggi in sintesi z z z z z z z z z z z z z Apporto termico ridotto, minore deformabilità dei componenti Saldatura senza spruzzi Consente la saldatura di lamiere sottilissime a partire da 0,3 mm Eccezionale capacità di riempimento di gap Velocità di saldatura maggiore rispetto al GMAW convenzionale Semplifica e velocizza le operazioni di messa a punto dei parametri e di ottimizzazione del processo La velocità della sequenza di innesco approssimativamente doppia rispetto ad un sistema tradizionale Arco voltaico stabile anche al variare delle condizioni operative (variazione stick-out e velocità di saldatura) Consente l’unione di acciaio con alluminio Sistema multiprocesso (CMT, MIG/MAG, standard e pulsato, brazing) Eliminazione delle operazioni di finitura Riduzione delle emissioni nocive Economicità nel tempo Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Principali referenze sul CMT Alcune importanti referenze BMW Audi VolksWagen Daimler Chrysler Gruppo Fiat Honda Verlicchi Skoda Auto Magna Steyr Thyssen Krupp Linde Opel Seat (Germania) (Germania) (Germania, Repubblica Ceca, Mexico) (Germania) (Italia) (Italia) (Italia) (Repubblica Ceca) (Austria) (Germania) (Germania) (Germania) (Spagna) Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius Arroweld Italia SpA ARROWELD ITALIA SPA Via Monte Pasubio, 137 36010 Zanè (VI) Italy Phone: +39 0445 804444 Fax +39 0445 804400 Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius PERFECT WELDING Arroweld Italia Spa - Product Lauch 2009 Cold Metal Transfer 10/2009 © Fronius